Cajas de cambio automáticas: funcionamiento, componentes y tipos

Cajas de cambio automáticas

1. Funciones de las cajas automáticas

• Conseguir las distintas relaciones de transmisión
• Realizar la marcha atrás
• Cambiar de velocidad automáticamente
• Permite cambiar las velocidades sin interrumpir la entrada de fuerza
• Realizar la función parking

2. ¿Qué elemento se utiliza como embrague entre la caja y el motor?

Se necesita un convertidor de par.

3. Sensores principales de un cambio automático

• Transmisor multifunción
• Transmisor de régimen de cambio
• Transmisor de velocidad de marcha
• Transmisor de temperatura del aceite
• Interruptores del freno
• Transmisor de régimen del motor
• Transmisor de posición del acelerador

4. ¿Qué circuitos combina un cambio automático?

Circuitos electrónicos, mecánicos e hidráulicos.

5. Componentes y funciones de un circuito hidráulico de una caja de cambios automática

Componentes:

Aceite ATF, depósito, bomba de presión, electroválvulas, válvulas limitadoras de presión, cilindros actuadores.

Funciones:

• Lubrica las partes móviles de la caja y manda el caudal de aceite necesario al convertidor de par.
• Transmite el par de transmisión en el convertidor.
• Actúa sobre los frenos y los émbolos de embrague de los trenes epicicloidales para conseguir las diferentes relaciones de transmisión.

6. Elementos que componen una caja de cambios automática

• Trenes epicicloidales
• Frenos y embragues
• Rodamientos y ruedas libres
• Dispositivo de aparcamiento
• Bomba de aceite
• Caja de válvulas
• Sensores
• Centralita
• Actuadores (Émbolos, electroválvulas…)

7. Ventajas de los trenes epicicloidales

• Permiten variar las relaciones según se frene o se accione un componente de este.
• Son capaces de invertir el giro. Para la marcha atrás no hace falta un tercer piñón.
• Realizan el cambio de velocidad con carga.

8. Constitución de los trenes epicicloidales

• Piñón planetario y su eje de accionamiento
• Satélites y eje de la placa portasatélites
• Corona con dentado interior y eje de accionamiento

9. ¿Cómo está construido un tren Simpson?

Dos trenes epicicloidales iguales unidos por un planetario común para ambos trenes, el resto de elementos se acoplan entre sí. La corona del tren 1 se acopla con el portasatélites del 2º tren y el eje de salida de fuerza. La entrada de fuerza se puede realizar por el portasatélites del eje 1, la corona del tren 2 o por el eje de planetarios común.

10. ¿Qué es un acoplamiento Ravigneaux?

Acopla 2 o 3 trenes en un solo conjunto. Tiene una sola corona de dentado interior. Los satélites que se acoplan en el mismo eje tienen distintos dentados para engranar en los distintos planetarios.

11. ¿Cómo está constituido un acoplamiento Wilson?

Constituido por varios trenes epicicloidales en serie y acoplados entre sí. La fuerza entra por el planetario del primer tren, el eje del portasatélites se acopla al eje del planetario del segundo tren, la salida de par se realiza por el eje portasatélites del último tren.

12. Relaciones de transmisión en un tren epicicloidal

Varía en función del elemento del tren que se encuentra detenido o frenado, así como del elemento por el que entra el giro al tren y del componente del tren por el que se realiza la salida de fuerza.

13. Tipos de frenos de las cajas de cambios automáticas

Frenos de cinta y de discos.

14. Ventajas y desventajas de los frenos de cinta

Ventajas:

Permiten abrazar diámetros de gran tamaño. Se puede regular el desgaste del forro de fricción desde el exterior de la caja de cambios.

Desventajas:

El émbolo hidráulico provoca esfuerzos radiales sobre la carcasa del cambio.

15. ¿De qué material están revestidos los forros de los frenos de la caja de cambios automática?

De aramida, un material plástico recubierto por celulosa altamente resistente de resinas fenólicas.

16. ¿Con qué accionamos los frenos y discos de un cambio automático?

Con un aceite especial.

17. Describe cómo se produce el funcionamiento de un embrague

Al aplicar presión hidráulica sobre el émbolo mediante un aceite, hacemos comprimir el embrague, de modo que este haga contacto con el motor y así transmitir el par de giro.

18. ¿Cómo se produce el cruce de velocidades en un cambio automático?

Al acoplar un elemento, se desacopla otro después, no se produce de forma brusca, sino que uno empieza a resbalar, mientras se va acoplando el otro. El par transmitido por el elemento que comienza a patinar disminuye y pasa al elemento que se acopla.

19. Misión y ubicación de la bomba de aceite

Es la que se encarga de generar el caudal hidráulico y de hacer circular el aceite por el interior de la caja y del convertidor. Realiza la lubricación y el mando de los elementos que intervienen en el cambio.

Va situada en la entrada de la caja, cerca del convertidor.

20. Elementos de una caja de válvulas de una caja de cambios automática

• Electroválvulas de cambio de velocidad (abiertas o cerradas)
• Electroválvulas reguladoras de presión
• Válvula de accionamiento manual, sincronizada con la palanca selectora
• Electroválvula del convertidor
• Electroválvula del embrague del convertidor
• Sensor de presión y temperatura del aceite ATF
• Acumulador de presión

21. Sensores y entradas directas

• Tensión de la batería (+)
• Tensión del encendido
• Captador multifunción de la posición de la palanca
• Sensor de la temperatura del aceite de la caja
• Sensor de rpm del eje de entrada a la caja
• Sensor de rpm del eje de salida
• Sensor kick-down

22. Sensores y entradas indirectas

• Los sensores de posición del pedal del acelerador (módulo de gestión de motor)
• Sensor de rpm del motor (Módulo de gestión del motor)
• Interruptor de frenado (Módulo ABS)

23. ¿Dónde podemos encontrar situada la centralita en un cambio automático?

Dentro de la caja de cambios.

26. Nombrar los dispositivos de seguridad de un cambio automático

• Bloqueo del arranque
• Bloqueo extracción de llave
• Bloqueo de palanca selectora

27. Describe cómo funciona la palanca de un cambio automático con la función Tiptronic

Colocando la palanca en la pista de selección a la derecha, la transmisión pasa a ser Tiptronic, pulsando brevemente hacia arriba o hacia abajo, cambiaremos de marcha de forma superior o inferior.

28. ¿Qué es un variador?

Son conjuntos mecánicos empleados como cajas de cambios. La transformación y transmisión del par motor y velocidad de giro se consigue de modo continuo, sin ninguna clase de escalonamiento.

30. Nombrar los mecanismos que necesita un variador para completar su funcionamiento

• El convertidor de par
• El tren epicicloidal y frenos de disco
• Mecanismo de enclavamiento en posición "P" de Parking
• La gestión del variador es electrónica
• La unidad de control hidráulica recibe las señales de la centralita, genera presión y comanda las válvulas que desplazan las poleas del cuello variable.

31. Componentes de un cambio automatizado

• Bombín de accionamiento del embrague y captador de posición del embrague
• Unidad hidráulica con bomba de presión, motor eléctrico, acumulador de presión, etc.
• Mecanismo selector de velocidades, con sus émbolos de accionamiento y captadores y potenciómetros
• Módulo de gestión, conectado a la red CAN BUS
• Palanca selectora y captadores de posición

32. Misión del tercer árbol de una caja DSG

La de mover la bomba de aceite del conjunto del cambio.

33. ¿Cómo se accionan los carretes de sincronización de un cambio DSG?

Al cambiar de primera velocidad a segunda velocidad.

34. ¿Cómo se denomina el control inteligente de un DSG?

Mechatronic "J743"

35. Particularidad de un cambio DSG

Es como si tuviésemos 2 cajas de cambios, en un solo bloque. La caja siempre tiene enclavada 2 velocidades.

36. Explicar cómo se realiza el cambio de 1ª a 2ª

El módulo Mechatronic activa la válvula de paso de aceite que comanda el embrague K2 y desactiva la válvula del embrague K1. El par se transmite por el segundo del secundario, y el módulo comanda nuevamente los émbolos de desplazamiento de la 3ª velocidad que se quedará anclada para el posterior cambio si el motor sube de rpm.

37. ¿Qué significan las siglas ATF?

Automatic Transmission Fluid.

38. Funciones de aceite ATF.

- Transmitir hidráulicamente el par en el convertidor.

- Actuar como fluido en el circuito hidráulico de control y gestión del cambio.

- Lubricar los rodamientos, trenes epicicloidales, frenos y discos.

- Refrigerar y mantener una temperatura de trabajo en toda la caja.

39. Circuitos de aceite que dispone un cambio automatizado.

- De 2. El ATF para el cambio automático y aceite de transmisiones. Y el SAE 75W90 para el grupo reductor y diferencial.

40. Comprobaciones hidráulicas de un cambio automatizado.

- Consiste en la comprobación del buen funcionamiento de la bomba y de las válvulas reguladoras de presión y de todo el circuito hidráulico del cambio. Las distintas presiones se comprobarán con un manómetro que se enrosca en las distintas tomas de presión que posee la caja.

41. Comprobaciones mecánicas.

- Rodamientos y retenes.    - Trenes epicicloidales y ruedas libres.    - Frenos y embragues.    - Roturas de piezas.